Acceuil  > Page en Français  > Ma chaine Hifi  > convertisseur CD

Convertisseur CD

 

Objectif:

Après avoir finit les enceparaitintes, ajuster les amplis, il reste un dernier objectif à réaliser: clean-er complètement la sortie CD, c'est à dire la débarrasser des imperfections du à un prix d'achat modéré.
 
Alors mon projet consiste à utiliser les DF1706 et PCM1704 de Burr-Brown.
En me rendant sur le site de Burr-Brown, qui d'ailleurs fait partie de Texas Instrument maintenant, j'ai découvert qu'il existait des circuits de démonstration (appeléanglais) qui intégrait l'essentiel des composants à utiliser pour réaliser l'affaire.
 
J'ai hésiter quelques temps, puis j'ai finit par me décider à acheter ce module d'évaluation.
D'abord il est très bien réaliser, plan de masse pour le digital, un second plan de masse pour les DACs et les amplis de sortie, 3 alims différentes, un schéma propre!
Il m'était difficile de faire mieux, et vu qu'il comportait un circuit digital, c'était peut-être mieux d'utiliser directement ce module d'évaluation.

DEM_DAI1706:

La doc de Burr-Brown est la suivante: dem_dai1706.pdf.
Ce module d'évaluation peut-être achetée au prix de 399$ directement auprès de TI à l'adresse suivante: http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/dem-dai1706.html

Et voici la photo de ce module d'évaluation tel que je l'ai reçu:

Photo


Il contient tout les circuits intégrés nécessaires, les ampli-ops sont montés sur des support 8 broches afin de pouvoir les changer, les condensateur sont des ELNA Cérafine de qualité suffisante je pense pour l'application.
 
Du coup je prévoit peu de modification:
- Changement des OPA2134 contre des modules avec AD825 double.
- Ajout d'un quartz extérieur dans l'immédiat.
- Remplacement de ce quartz par des horloges à très hautes stabilité comme par exemple: Superclock III dans quelques temps lorsque tout marchera bien.
 
Ce ciruit à un autre avantage: tout est configurable à volonté avec des cavaliers ou des interrupteurs. Du coup un update dans le future, due par exemple à l'achat d'un nouvel appareil genre SACD, sera très facile à faire!

Les Circuits intégrés

Voici le DF1706, 24bits stéréo, 192kHz, filtre digital à interpolation ä suréchantillonage 8 fois:
Photo


Le PCM1704, convertisseur du digital vers l'analogique, BiCmos à amplitude signé:
Photo


Et puis un autre placé discrètement par Burr-Brown (because c'est un de ces concurrents), le CS8414 de Crystal Corporation, un récepteur digital audio, 32...96kHz - 16,18,20 ou 24 bits:
Photo

Choix des alimentations.

Il reste bien sûr les alimentations à rajoutés.
Il faut réaliser:
- Alimentation 5V pour du digital pure. Un régulateur intégré sur ce circuit va abaisser cette tension à 3.3V pour le DF1706.
- Alimentation +-5V symétrique pour les deux DACs. Ces DACs disposent d'une bonne réjection d'alimentation, genre -120dB à 10Hz, donc inutile de prévoir des références de tensions complexe. Il suffit qu'elle soit le plus propre possible. Pour ça j'utiliserait entre autre 4 condensateurs de 10000μF, l'histoire de nettoyer complétement les alimentations.
- Alimentation +-15V symétrique pour les amplificateurs opérationnels: même remarque que la précédente, 4 condensateur de 4700μF me filtreront complétement les alimentations après le régulateur.
- Quand au régulateur lui même, et bien on se contentera de 7805, 7815, 7905, 7915. Ca devrait suffir, vu la cargaison de capa de 4700μF qui va suivre derrière.
- Pour les transfos, on ne va pas lésiner, on utilisera trois transfo à noyau en R, vu qu'ils sont pas trop cher, même un peu moins cher que les toriques dans la région des 30VA.

Schemas des alimentations

Il y a 5 alimentations indépendantes. 4 des 5 alimentation possédent un filtre en pi après le pont de diodes, basé sur des grosses valeurs de 10000μF. J'utilise ça pour supprimer puissamment tous les défauts possibles du secteurs. Le filtre en pi utilise aussi des inductances de 180uH. J'aurais pu prendre des résistances. Les condensateurs avant le régulateurs sont des modèles standard, de marque Philips, donc des modèles assez classique. Mais les condensateurs après le régulateur viennent du japonnais Rubycon, ce sont des condensateur blackgate (série standard) de 4700μF réputé pour leur haute qualité en audio. Leur valeur est énorme afin de supprimer tous les défauts transitoires des régulateurs.
Un condensateur céramique de 100nF est aussi ajouté en paralléle sur chaque condensateur chimique.
Toutes les masses sont séparé dans les alimentations. Elles ne seront reliées entre elles que sur le circuit.
 
Alimentations des DACs:
Un transfo 2*9V est connectée sur les ponts de diodes. Une fois redressé, la tension continu est puissamment filtré grâce à C1, L1, C2 pour le coté positif, et C3, L2, C4 pour le coté négatif. A ce point je doit obtenir pres de ±15V. Ensuite j'utilise un classique régulateur 7805 et 7905 pour abaissé ca à ±5V.

Photo


Alimentations des amplificateurs opérationnels:
Un second transfo 2*18V est connectée sur les ponts de diodes. Une fois redressé, la tension continu est puissamment filtré grâce à C1, L1, C2 pour le coté positif, et C3, L2, C4 pour le coté négatif. A ce point je doit obtenir pres de ±-30V. Ensuite j'utilise un classique régulateur 7815 et 7915 pour abaissé ça à ±15V.

Photo


Alimentations des circuits digitaux:
Un troisème transfo 2*9V est connectée sur les ponts de diodes, les deux secondaires en parallèle. Ici, je filtre plus simplement la tension redressé grâce à C15. A ce point je doit obtenir pres de +15V. Ensuite j'utilise un classique régulateur 7805 pour abaissé ca à +5V. Ce qui ne m'empeche pas d'utiliser encore 2200μF en sortie du régulateur. J'aurais pu mettre moins de capacité ici, mais j'avais ces condensateurs en stoc!
Photo

Résultats final:

Il faut ensuite mettre tous ça dans un boitier, en s'arrageant pour que les prises d'entrées optique et digital du module d'évaluation soit directement accessible depuis l'extéreur.
Ca donne donc ceci:
Photo


Les 3 transformateurs sont à gauche, suivit immédiatement à droite par les 5 ponts de diodes vissés sur le chassis du coffret. Puis la tension redressé est envoyé sur une plaque d'essai de 10*20cm comportant tous les circuits d'alimentations. Reste alors plus qu'a envoyé les tensions régulé sur le module d'évaluation de Burr-Brown. Le circuit d'alimentation est vissé au fond du coffret grâce à des vis et entretoise classique. Même systême de fixation pour le module d'évaluation. Pour fixé celui-ci, il faut faire attention à percé des trous juste à la hauteur des entrées digitales, car elles sont placé contre la parois arrière du coffret. Ca permet d'y avoir accès plus facilement. Reste alors les sorties audios. Je vais utilisé du fil de cuivre non pas émaillé, mais recouvert de PTFE, pour les relié à des prises CINCH adittionelles vissé sur le font du coffret. Les prises CINCH sont des versions isolés, ce qui permet de limiter les boucles de masses éventuelles.

Première écoute...

Le premier soir, les 10 premières minutes d'écoutes donnent une impression surprenante. C'est la première fois que j'écoute autre chose que des électroniques égal ou inférieur à mon NAD512.  D'abord  je suis surpris par les aigues, ils ont  l'air plus présent, et le son est très clair.  Mais c'est minuit, et il faut que me couche.

On remets ça le lendemain en écoutant la 9ème symphonie de Dvorak, un CD collection Deutsch Grammophon, série Gold. L'impressions est alors plus net. Les aigues sont nets, percutants et clair à la fois. J'en suis même surpris, c'est la première fois que j'entends ça. Les cuivres sont impressionnant! A tel point que j'ai l'impression que mon NAD (et pas que lui!) devait atténués les aigues. Les médiums sont nets aussi, sans bavures, et les basses sont là aussi et percutent bien quand il le faut. Le CD commence par une mélodie douce. J'attend donc un moment où il va y avoir des fortes poussé orchestrale, car c'est la où ça pêche en général. Et bien quand ça va se produire, tous les instruments resteront à leur place, ils restent tous clair, et à vrai dire la distorsion que j'avais 1 an avant avec ma précédente installation devient très franchement difficile à détecter. Finalement, je laisse tomber, et je profite de la musique...

Bref, j'ai prit un risque, et je ne le regrettes pas. Ah, ça nettoie les oreilles ces circuits de Burr-Brown (DF1706, PCM1704)!
Quand même, ils sont pas mal...

Mesures des signaux digitaux...

A l'aide d'un oscilloscope 300MHz, et de sonde 500MHz, je peut vous montrer les principaux signaux utiles

Entrée digital SPDIF habituel:
On voit les bits de données défilé entremêlées avec la clock.

Photo


Voici un lot de 4 images montrant les fronts de ce signal d'entrée.
La porte TTL du NAD512 est capable de generer un front descendant en 5ns ou montant en 10ns.

Photo


Photo


Mais le NAD512 utilise un transfo de sortie sur le sortie digital.
Les fronts s'étalent alors sur 30ns... et ils arrivent comme ça sur l'entrée digital de  notre convertisseur.

Photo


Photo


Signal d'entrée du DF1704: BCK.
C'est le signal d'horloge qui va avec DATA. La fréquence est 64 fois celle du signal d'entrée. Elle est fabriqué par le CS8414.

Photo


Signal d'entrée du DF1704: CLKO.
C'est la fréquence de fonctionnement du DF1706. Ce signal est issue du flux de données, et il est malheureusement impossible de faire autrement avec ce board.

Photo


Signal d'entrée du DF1704: DATA.
Ce sont les bits de données converties en tension utilisable par le CS8414.
La fréquence affiché ne correspond à rien.

Photo


Signal d'entrée du DF1704: LRCK
Il indique en alternance les données qui correspondent à la voies de gauche et à la voie de droite. Je vérifie aussi que mon NAD512 tourne bien à 44.1kHz.

Photo


Signal d'entrée du DF1704: SCLK.
C'est la clock de sortie du DF1706 et d'entrée pour les DAC PCM1704. Elle est à 11.2896MHz (=256*44.1) et est identique à CLKO. Elle permet de cadencer les bits digitalDOL et DOR suivant.

Photo


Signal de sortie du DF1706:  DOL.
Données gauche de sortie du DF1706 et d'entrée du PCM1704. Elles fonctionnent avec WCK et BCK.

Photo


Signal de sortie du DF1706: DOR.
Données droite de sortie du DF1706 et d'entrée du PCM1704. Elles fonctionnent avec WCK et BCK.

Photo


Signal de sortie du DF1706: WCK.
C'est une données indiquant le début et la fin de chaque paquet de données. Elle est à 8 fois 44.1kHz, car le DF1706 suréchantillone 8 fois.

Photo


Signal de sortie du DF1706: BCK.
C'est la clock qui cadence DOL et DOR pour les DAC.

Photo

Mesures des signaux analogiques...

Signal de sortie du convertisseur tension/courant.
L'action du DF1706 combiné au DAC apparaît sur ce signal de 20kHz.
Les 2 photos suivantes montrent un signal 20kHz puis un zoom...

Photo


Photo


Sortie audio avec un signal musical:

Photo


Sortie audio avec une sinusoide de 20kHz:

Photo

Mesures des alimentations...

Voilà ce que donne toutes les alimentations.
Voilà deux photos, et j'ai à peu de chose près toujours ce signal.
Pas de signaux  basse fréquence, et les signaux haute frequence peuvent en partie être due au setup de mesure (boucle de masse en HF avec le scope).

Photo


Photo






réalisation d'un convertisseur CD - assemblage d'un convertisseur CD - utilisation DEM_DAI1706 - schéma d'un convertisseur CD - mesure à l'oscilloscope d'un convertisseur CD - oscilloscope convertisseur CD


Créer le : 01 juin 2004.
Dernière modification le : 11 novembre 2007.

Nombre de visite: